DE69835803T2 - METHOD AND DEVICE FOR SPECTROSCOPIC MICROSCOPY WITH HIGH LOCAL RESOLUTION - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR SPECTROSCOPIC MICROSCOPY WITH HIGH LOCAL RESOLUTION Download PDFInfo
- Publication number
- DE69835803T2 DE69835803T2 DE69835803T DE69835803T DE69835803T2 DE 69835803 T2 DE69835803 T2 DE 69835803T2 DE 69835803 T DE69835803 T DE 69835803T DE 69835803 T DE69835803 T DE 69835803T DE 69835803 T2 DE69835803 T2 DE 69835803T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sample
- thermal
- probe
- temperature
- scanning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 title description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 212
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 21
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 18
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 15
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims description 13
- 238000000701 chemical imaging Methods 0.000 claims description 2
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 3
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 238000000305 Fourier transform infrared microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000004971 IR microspectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000012497 inhomogeneous sample Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000001094 photothermal spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
- G01N25/48—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on solution, sorption, or a chemical reaction not involving combustion or catalytic oxidation
- G01N25/4806—Details not adapted to a particular type of sample
- G01N25/4826—Details not adapted to a particular type of sample concerning the heating or cooling arrangements
- G01N25/4833—Details not adapted to a particular type of sample concerning the heating or cooling arrangements specially adapted for temperature scanning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y35/00—Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/60—Investigating resistance of materials, e.g. refractory materials, to rapid heat changes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q30/00—Auxiliary means serving to assist or improve the scanning probe techniques or apparatus, e.g. display or data processing devices
- G01Q30/02—Non-SPM analysing devices, e.g. SEM [Scanning Electron Microscope], spectrometer or optical microscope
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
- G01Q60/58—SThM [Scanning Thermal Microscopy] or apparatus therefor, e.g. SThM probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/026—Specifications of the specimen
- G01N2203/0286—Miniature specimen; Testing on microregions of a specimen
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/849—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
- Y10S977/852—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe for detection of specific nanostructure sample or nanostructure-related property
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/849—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
- Y10S977/86—Scanning probe structure
- Y10S977/867—Scanning thermal probe
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Patentanmeldung 60/063.558 (Provisional Patent Application), die am 28. Oktober 1997 eingereicht wurde.The The present application claims the priority of the patent application 60 / 063,558 (Provisional Patent Application) filed on October 28, 1997 has been.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft die spektroskopische Analyse individueller Bereiche von inhomogenen Proben. Die zu analysierenden Bereiche werden durch Rastersondenmikroskopie mit hoher örtlicher Auflösung identifiziert, ausgesucht und abgebildet.The The present invention relates to the spectroscopic analysis of individual Areas of inhomogeneous samples. The areas to be analyzed identified by scanning probe microscopy with high local resolution, selected and pictured.
Beschreibung des Stands der Technikdescription of the prior art
Verfahren zur photothermischen Charakterisierung von Festkörpern und Dünnschichten finden vielzählige Anwendungen, was durch die Monographie „Photothermal Science and Techniques", Chapman and Hall (London und New York, 1996) von D. P. Almond und P. M. Patel beschrieben wird. In jüngerer Zeit entstand für die Möglichkeit, diese Verfahren mit hoher örtlicher Auflösung auszuführen, ein technisches Interesse in vielzähligen Bereichen, ein Beispiel ist allgemein der Bereich elektronischer und optischer Bauteile. Die meisten kommerziell erhältlichen Verfahren sind jedoch wegen der Limitierung nachteilig, welche durch die begrenzte optische Wellenlänge des verwendeten Detektionssystems verursacht wird. In der Praxis ist beispielsweise die örtliche Auflösung der sehr verbreiteten aber kostspieligen Technik der Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie selten besser als fünf bis zehn Mikrometer.method for the photothermal characterization of solids and thin films find numerous applications, which is due to the monograph "Photothermal Science and Techniques ", Chapman and Hall (London and New York, 1996) by D. P. Almond and P. M. Patel is described. More recently, the possibility of these methods with high local resolution perform, a technical interest in numerous fields, an example is generally the field of electronic and optical components. Most commercially available However, methods are disadvantageous because of the limitation caused by the limited optical wavelength the detection system used is caused. In practice is, for example, the local resolution of very common but costly technique of Fourier transform infrared spectroscopy rarely better than five to ten microns.
Die meisten konventionellen Verfahren zur thermischen Bildgebung verwenden einen Energiestrahl, welcher von einer kleinen Quelle ausgeht und sich entsprechend den Beugungsgesetzen ausbreitet. Der Grad der Ausbreitung ist normalerweise durch die Wellenlänge des Energieflusses bestimmt. Wenn sich jedoch die Probe innerhalb des Nahfeldbereichs befindet, d.h. im Wesentlichen weniger als eine Wellenlänge entfernt von der Quelle, kann ein stark reduzierter Strahldurchmesser erreicht werden. In der Tat ist bei einer Probe, die weniger als eine Wellenlänge von der Quelle entfernt ist, der Durchmesser des Strahls nicht größer als die Quelle selbst. Dieses Prinzip wird in der Rastersondenmikroskopie angewandt. Für die Rastersondenmikroskopie wird eine scharfe Sonde in unmittelbare Nähe zur Oberfläche der Probe gebracht, es entsteht eine Sonden-Proben-Wechselwirkung. Diese Wechselwirkung wird beim Abrastern der Oberfläche mit der Sonde aufgenommen. Dann wird mittels eines Computers ein Kontrastbild erzeugt. Das Kontrastbild repräsentiert Variationen einer bestimmten, beispielsweise physikalischen, mechanischen oder chemischen Eigenschaft auf der gerasterten Fläche der Probe. Eines dieser Rastersondenmikroskope ist das Rasterkraftmikroskop (AFM – atomic force microscope). Für ein konventionelles AFM wird die Höhe der Sonde über der zu rasternden Oberfläche durch ein Regelungssystem eingestellt. Das Regelungssystem hält die Kraft zwischen der Sonde und der Oberfläche der Probe konstant. Die Höhe der Sonde wird aufgenommen und erzeugt Daten, die zur Erstellung eines Kontrastbildes verwendet werden, welches die Topographie der zu rasternden Fläche repräsentiert.The Most conventional thermal imaging techniques use an energy beam emanating from a small source and according to the diffraction laws. The degree of spread is usually determined by the wavelength of the energy flow. If however, if the sample is within the near field region, i. essentially less than a wavelength away from the source, a greatly reduced beam diameter can be achieved. In indeed, with a sample that is less than a wavelength of the source is removed, the diameter of the beam is not greater than the source itself. This principle is used in Scanning Probe Microscopy. For the Scanning probe microscopy becomes a sharp probe in immediate Close to surface brought to the sample, there is a probe-sample interaction. This interaction becomes when scanning the surface recorded with the probe. Then, by means of a computer Contrast image generated. The contrast image represents variations of one certain, for example, physical, mechanical or chemical Property on the screened surface of the sample. One of these Scanning probe microscopes is the atomic force microscope (AFM - atomic force microscope). For a conventional AFM will measure the height of the probe above the to razor surface set by a regulatory system. The control system holds the power between the probe and the surface of the sample constant. The height of Probe is picked up and generates data that can be used to create a contrast image which represents the topography of the area to be rasterized.
Die Verwendung miniaturisierter Thermoelement-Sonden und weiterer Nahfeldsysteme in Rastersondenmikroskopsystemen erlauben die Begrenzungen, die durch die Beugung entstehen, zu überwinden, so dass die rasternde photothermische Spektroskopie im Nahfeld als Forschungsverfahren Anerkennung gefunden hat, was beispielsweise durch C. C. Williams und H. K. Wickramasinghe in der Monographie „Photoacoustic and Photothermal Phenomena", P. Hess und J. Petal, (Ed.), Springer (Heidelberg, 1988) beschrieben wird. In deren Messeinrichtung wird eine Sonde verwendet, die aus einer speziell hergestellten koaxialen Spitze besteht, welche eine Kontaktstelle eines Thermoelements ausbildet. Diese Sonde erzeugt eine örtliche Auflösung in der Größenordnung von einigen zehn Nanometern. Die Probe wird entweder mittels eines Lasers oder über die Sonde aufgeheizt oder die Probe wird elektrisch beheizt. Das Regelungssystem hält die Temperatur der Sonde konstant (anstatt die Kraft konstant zu halten), indem die Höhe der Probe entsprechend angepasst wird.The Use of miniaturized thermocouple probes and other near-field systems in scanning probe microscope systems, the limits allow arise through the diffraction, overcome, so that the rastering photothermal spectroscopy in the near field as Research method has found recognition, for example, by C. C. Williams and H. K. Wickramasinghe in the monograph "Photoacoustic and Photothermal Phenomena ", P. Hess and J. Petal, (Ed.), Springer (Heidelberg, 1988) becomes. In the measuring device, a probe is used, the a specially made coaxial tip consisting of a Forming contact point of a thermocouple. This probe generates a local one resolution in the order of magnitude of a few tens of nanometers. The sample is taken either by means of a Laser or over the probe is heated or the sample is electrically heated. The Regulatory system holds the temperature of the probe constant (instead of constant force to hold) by the height the sample is adjusted accordingly.
J. M. R. Weaver, L. M. Walpita und H. K. Wickramasinghe beschreiben in Nature, Vol. 342, S. 783-5 (1989) Experimente, die jenen von Williams und Wickramasinghe entsprechen, mit der Ausnahme, dass die Kontaktstelle eines Thermoelements als Kontakt zwischen einer Spitze eines Rastertunnelmikroskops, die als einzelner elektrischer Leiter ausgebildet war, und einer elektrisch leitfähigen Probe ausgebildet wurde. Sie verwenden diesen Aufbau, um optische Absorptionsmikroskopie und Spektroskopie mit einer örtlichen Auflösung auf der Nanometerskala durchzuführen. Die so erzielten Bilder umfassen ein Elektronentunnelbild, welches von Variationen der Oberflächentopographie abhängt und ein thermisches Bild, das von Variationen der optischen Absorptionseigenschaften und der thermischen Eigenschaften des Proben-Substrat-Systems abhängen.J. M.W. Weaver, L.M. Walpita and H.K. Wickramasinghe describe in Nature, Vol. 342, pp. 783-5 (1989) experiments similar to those of Williams and Wickramasinghe match, except that the contact point of a thermocouple as a contact between a Top of a scanning tunneling microscope designed as a single electrical Head was formed, and an electrically conductive sample was trained. They use this construction to optical absorption microscopy and spectroscopy with a local resolution on the nanometer scale. The images thus obtained comprise an electron tunnel image which of variations of the surface topography depends and a thermal image resulting from variations in the optical absorption properties and the thermal properties of the sample-substrate system.
In einem anderen Artikel, der in der Soc. Photo. Instrum. Engrs. Vol. 897, S. 129-134 (1988) von C. C. Williams und H. K. Wickramasinghe erschienen ist, wird eine thermische Sonde im Nahfeld im passiven Modus zur Messung von photothermisch induzierten Temperaturvariationen auf einer Gitterstruktur, die mittels Elektronenstrahlscheiben hergestellt wurde, beschrieben. Sie nahmen an, dass thermische und photothermische Mikroskopie im Nahfeld Anwendungen finden wird für die optische Absorptionsspektroskopie mit einer örtlichen suboptischen Auflösung unterhalb der optischen Wellenlängen und für Messungen von exothermen und endothermen Prozessen auf einer geringen Größenskala.In another article published in the Soc. Photo. Instrum. Engrs. Vol. 897, pp. 129-134 (1988) by CC Williams and HK Wickramasinghe, a thermal probe is in the near field in the passive mode for the measurement of photothermally induced temperature variations on a lattice structure prepared by means of electron beam disks. They hypothesized that near-field thermal and photothermal microscopy will find applications for optical absorption spectroscopy with sub-optical sub-optical resolution below optical wavelengths and for measurements of exothermic and endothermic processes on a small scale.
Weiterentwicklungen auf diesem Gebiet werden von E. Oesterschulze, M. Stopka und R. Kassing in Microelectronic Engineering Vol. 24, S. 107-112 (1994) beschrieben und das Forschungsgebiet wurde in einem Übersichtsartikel durch A. Majumdar, K. Luo, Z. Shi und J. Varesi in Experimental Heat Transfer, Vol. 9, S. 83-103 (1996) zusammengefasst. In dem Artikel „Thermal Imaging Using the Atomic Force Microscope", Appl. Phys. Lett., Vol. 62, S. 2501-3 (1993) beschreiben Majumdar et al. Verfahren zur thermischen Bildgebung für die Thermoelement-Spitzen mit einem einfacheren Design im Vergleich zu jenen von Williams und Wickramasinghe verwendet werden. Ebenfalls angewandt wurde das Regelungssystem aus einem Standardrasterkraftmikroskop, um den Spitzen/Probenkontakt aufrechtzuerhalten. R. B. Dinwiddie, R. J. Pylkki und P. E. West beschreiben in „Thermal Conductivity Contrast Imaging with a Scanning Thermal Microscope", Thermal Conductivity 22, T. W. Tsong (Ed.) (1994) die Verwendung einer Rastersonde in der Form eines winzigen Platinwiderstandsthermometers. Das US-Patent 5,441,343 für Pylkki et al. (im Folgenden „343-Patent" genannt) offenbart die Anwendung der Temperatursonde zur Anwendung in einem Rastersondenmikroskop, in dem die Kontaktkraft der Sonde beim Abrastern der Oberfläche der Probe auf konstantem Niveau gehalten wird.developments in this field are described by E. Oesterschulze, M. Stopka and R. Kassing in Microelectronic Engineering Vol. 24, pp. 107-112 (1994) described and the research area was in a review article by A. Majumdar, K. Luo, Z. Shi and J. Varesi in Experimental Heat Transfer, Vol. 9, pp. 83-103 (1996). By doing Article "Thermal Imaging Using the Atomic Force Microscope, Appl. Phys. Lett., Vol. 62, pp. 2501-3 (1993) Majumdar et al. Method of thermal imaging for the Thermocouple tips with a simpler design in comparison to those used by Williams and Wickramasinghe. Also the control system was applied from a standard scanning force microscope, to maintain peak / sample contact. R. B. Dinwiddie, R. J. Pylkki and P. E. West describe in "Thermal Conductivity Contrast Imaging with a Scanning Thermal Microscope ", Thermal Conductivity 22, T.W. Tsong (Ed.) (1994) describe the use of a scanning probe in the form of a tiny platinum resistance thermometer. U.S. Patent 5,441,343 for Pylkki et al. (hereinafter referred to as "343 patent") the application of the temperature probe for use in a scanning probe microscope, in which the contact force of the probe when scanning the surface of Sample is kept at a constant level.
Ebenso relevant ist die kürzlich entwickelte Technik für einen lokalisierten chemischen Fingerabdruck mittels thermischer Analyse, die mit einem thermischen Rastersondenmikroskop durchgeführt würde. Dies wurde im US-Patent 5,248,199 für Reading et al. (im Folgenden das „199-Patent") und der US-Patentanmeldung Nr. 08/837,547 für Hammiche et al. (im Folgenden die „574-Anmeldung") beschrieben. Dies wurde ferner in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben: A. Hammiche, H. M. Pollock, M. Song und D. J. Hourston, Measurement Science and Technology 7, 142-150 (1996); A. Hammiche, H. M. Pollock, D. J. Hourston, M. Reading und M. Song, J. Vac. Sci. Technol. B14 (1996), 1486-1491; A. Hammiche, M. Reading, H. M. Pollock, M. Song und D. J. Hourston, Rev. Sci. Instrum. 67, 4268 (1996) und H. M. Pollock, A. Hammiche, M. Song, D. J. Hourston und M. Reading, Journal of Adhesion, Vol. 67, S. 193-205 (1998). Die Erfindung betrifft Messungen von thermischen Eigenschaften von Materialien mit Hilfe miniaturisierter Sonden in der Form thermischer Widerstände und insbesondere die Durchführung lokalisierter thermischer Analyseexperimente, wobei kalometrische Information über ein Materialvolumen auf der Größenordnung einiger Kubikmikrometer erzielt wurde, wohingegen konventionelle kalometrische Daten für Festkörper üblicherweise von Materialvolumina von wenigen Kubikmillimetern gemessen werden. Im Laufe dieser Arbeit wurden ferner Mittel zur Durchführung von Tiefenprofilierungen unterhalb der Oberfläche und Bildgebung, die thermische Wellen verwendet, entwickelt.As well relevant is the recent developed technology for a localized chemical fingerprint by means of thermal Analysis performed with a thermal scanning probe microscope. This was in the US patent 5,248,199 for Reading et al. (hereinafter the "199" patent) and US patent application no. 08 / 837,547 for Hammiche et al. (hereinafter the "574 Application") the following publications A. Hammiche, H.M. Pollock, M. Song and D.J. Hourston, Measurement Science and Technology 7, 142-150 (1996); A. Hammiche, H.M. Pollock, D.J. Hourston, M. Reading and M. Song, J. Vac. Sci. Technol. B14 (1996), 1486-1491; A. Hammiche, M. Reading, H.M. Pollock, M. Song and D.J. Hourston, Rev. Sci. Instrum. 67, 4268 (1996) and H.M. Pollock, A. Hammiche, M. Song, D.J. Hourston, and M. Reading, Journal of Adhesion, Vol. 67, pp. 193-205 (1998). The invention relates Measurements of thermal properties of materials using miniaturized probes in the form of thermal resistors and in particular the implementation localized thermal analysis experiments, where kalometric information about a volume of material on the order of magnitude a few cubic microns, whereas conventional calometric data for Solid usually be measured from material volumes of a few cubic millimeters. In the course of this work funds were also allocated to carry out Depth profiling below the surface and imaging, the thermal Waves used, developed.
Der weitere Aspekt der Erfindung betrifft die Modellierung der Temperatur der Sonde, um evaneszente thermische Wellen in dem zu untersuchenden Material zu erzeugen, um auf diese Art und Weise Bilder von Bereichen unter der Oberfläche zu erzeugen. Dies erlaubt die Verwendung der üblicherweise zur Durchführung thermischer Analysen von makroskopischen Probenmaterialien verwendeten temperaturmodulierten differenziellen rasternden Kaliometrietechnik, wie sie durch das US-Patent 5,224,775 für Reading et al. (das „775-Patent") beschrieben wurde, für die Mikroskopie, wobei zwei von der Firma Topometrix Corporation entwickelte, stark miniaturisierte Widerstandssonden, wie sie im „343-Patent" beschrieben sind, in einer differenziellen Anordnung verwendet wurden. Die mit dem Rastersondenmikroskop verbundene Rastersonde wird an der gewünschten Stelle innerhalb des abbildbaren Bereichs auf der Oberfläche positioniert. Daraufhin wird eine örtlich lokale Kaliometriemessung an dieser Stelle durchgeführt, indem örtlich lokale Phasenübergänge hervorgerufen und detektiert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass durch das Zuführen eines geeigneten Stromflusses zur Sonde an diese eine Temperaturrampe angelegt wird. Dieser Temperaturrampe ist eine kleine Temperaturoszillation überlagert, indem der Sonde ein modulierter Stromverlauf zugeführt wird. Durch das Abrastern der Oberfläche der Probe kann ein den unterschiedlichen Bereichen auf der Probe zugeordnetes Kontrastbild erzeugt werden, um ein Abbild der thermischen Eigenschaften der Probe in diesen Bereichen zu erzeugen.Of the Another aspect of the invention relates to the modeling of the temperature the probe to evanescent thermal waves in the material to be examined to create images of areas under this way the surface to create. This allows the use of the usually thermal Analyzes of macroscopic sample materials used temperature modulated differential scanning rhinestone technology as used by the U.S. Patent 5,224,775 to Reading et al. (the "775 patent"), for microscopy, two developed by the company Topometrix Corporation, strong miniaturized resistive probes as described in the "343 patent" were used in a differential arrangement. The with the Scanning probe connected scanning probe will be at the desired Position positioned within the mappable area on the surface. Then a local local caliometry measurement performed at this point by local local Phase transitions caused and detected. This is achieved by the fact that Respectively a suitable current flow to the probe to this one temperature ramp is created. This temperature ramp is superimposed on a small temperature oscillation, in that a modulated current profile is supplied to the probe. By scanning the surface The sample can cover the different areas on the sample associated contrast image are generated to an image of the thermal To create properties of the sample in these areas.
Die von der Firma Topometrix Corporation entwickelte Sonde umfasst eine Schlaufe aus Wollastondraht, die in Form eines Cantilevers ausgebildet ist, dessen Ende ein Widerstandselement darstellt. Der Widerstand dieses Widerstandselements hängt von der Temperatur ab. Umgekehrt kann dessen Temperatur durch die Einstellung eines durch diesen hindurchtretenden Stromflusses mit geeigneter Stärke eingestellt werden. Mit der Schlaufe ist ein Spiegel verbunden, der es erlaubt, die Kontaktkraft zur Probe wie in einem konventionellen Rastersondenmikroskop konstant zu halten, während die Sonde die Oberfläche der Probe ertastet.The Probe developed by Topometrix Corporation includes a Loop made of wollaston wire, which is designed in the form of a cantilever whose end is a resistance element. The resistance this resistance element hangs from the temperature. Conversely, its temperature can through the Setting a passing through this current flow with suitable strength be set. A mirror is connected to the loop, which allows the contact force to the sample as in a conventional Scanning probe microscope to keep constant while the probe is the surface of the Probe feels.
Die Sonde wird als hochgradig lokale Wärmequelle verwendet, indem ein Strom durch diese durchgeleitet wird. Ihre Temperatur wird konstant und/oder zeitvariabel eingestellt. Wird die Sonde in unmittelbare Nähe zur Oberfläche gebracht, wird ein Wärmestrom von der Sonde zur Probe fließen. Die Stärke des Wärmeflusses wird in Abhängigkeit der Materialeigenschaften der unter der Sonde befindlichen Probenbereiche variieren. Dieser variierende Wärmestrom wird zu einer Temperaturveränderung des Widerstandelements führen, wodurch dessen Widerstand verändert wird. Ein geschlossener Regelkreis wird bevorzugt dazu verwendet, die Veränderungen des Widerstands der Sonde (und damit deren Temperatur) zu detektieren und um die durch die Sonde hindurchtretende Stromstärke zu erhöhen, um den ursprünglichen Widerstandswert wiedereinzustellen (und damit die Solltemperatur).The Probe is used as a highly local source of heat by a current is passed through them. Your temperature will be constant and / or time-variable set. If the probe is brought into close proximity to the surface, becomes a heat flow flow from the probe to the sample. The strenght the heat flow becomes dependent the material properties of the sample areas located below the probe vary. This varying heat flow becomes a temperature change of the Lead resistance element, which changes its resistance becomes. A closed loop is preferably used to the changes of the resistance of the probe (and thus its temperature) to detect and to increase the current flowing through the probe current to the original Resistance value (and thus the setpoint temperature).
Es wird dann ein differenzielles Signal aufgenommen, entweder direkt oder mittels eines Lock-in-Verstärkers. Das differenzielle Signal wird (1) entweder dazu verwendet, ein ortsaufgelöstes Diagramm der Amplitude und Phase in Abhängigkeit von der Temperatur zu erzeugen, welches kaliometrische Daten zu den jeweiligen Oberflächenbereichen der Probe vermittelt, oder um (2) ein Bild zu generieren, dessen Bildkontrast Unterschiede der Wärmeleitfähigkeit und/oder der Temperaturleitfähigkeit im abgetasteten Bereich repräsentiert. In der zweiten Ausführung erzeugt ein zeitlich variierender Strom durch die Widerstandselemente thermische Wellen in der Probe. Die Modulationsfrequenz dieser zeitlich variablen Stromstärke ist verknüpft mit der Eindringtiefe unter der Probenoberfläche, bei der ein Bild erzeugt werden soll. Folglich wird ein Bereich unterhalb der Oberfläche abgebildet. Die Tiefe der Materialschicht unter der Oberfläche, die zur Erzeugung des Bilds beiträgt, wird durch eine geeignete Wahl der Modulationsfrequenz für die Temperatur eingestellt. Wie in der Monographie von Almond et al., „Photothermal Science and Techniques", Seite 15, Chapman and Hall (London 1996) beschrieben, ist die Eindringtiefe proportional zur Quadratwurzel der Wärmeleitfähigkeit der Probe dividiert durch die Frequenz der angelegten Temperaturwelle.It Then a differential signal is recorded, either directly or by means of a lock-in amplifier. The differential signal is (1) used either to, a spatially resolved Diagram of the amplitude and phase as a function of the temperature to generate which caliometric data for the respective surface areas mediating the sample, or (2) generating an image whose Image contrast differences in thermal conductivity and / or the thermal conductivity represented in the scanned area. In the second version generates a time varying current through the resistive elements thermal waves in the sample. The modulation frequency of this temporally variable current is linked with the penetration depth under the sample surface, where an image is created shall be. As a result, an area below the surface is imaged. The depth of the layer of material beneath the surface used to create the Contributes to image is determined by a suitable choice of the modulation frequency for the temperature set. As in the monograph by Almond et al., "Photothermal Science and Techniques ", Page 15, Chapman and Hall (London 1996), the depth of penetration is proportional to the square root of the thermal conductivity the sample divided by the frequency of the applied temperature wave.
Es wäre von Vorteil, in der Lage zu sein, diese Verfahren zur Erzeugung eines chemischen Fingerabdrucks auf echte chemische Analysen auszudehnen. Vorausgehende Arbeiten zur optischen Absorptionsspektroskopie waren entweder auf die Untersuchung elektrisch leitfähiger Proben oder auf einzelne Wellenlängen für das einfallende Licht beschränkt. Ferner wurde kein zuverlässiger Weg beschrieben, die örtliche Variation der thermischen Eigenschaften von den örtlichen Variationen der Infrarotabdsorption zu entkoppeln, was den Schlüssel zu der ortsaufgelösten spektroskopischen Analyse darstellt. Folglich wurde bisher noch nicht über die Anwendung dieser Verfahren zur chemischen Analyse mittels örtlich hoch aufgelöster Spektroskopie berichtet, was den Gegenstand der vorliegenden Erfindung darstellt.It would be from Advantage to be able to use this method of generating a chemical fingerprint on real chemical analyzes. Previous work on optical absorption spectroscopy was either on the examination of electrically conductive samples or on individual ones wavelength for the limited incident light. Further, no one became more reliable Way described, the local Variation of thermal properties from local variations of infrared absorption to decouple what the key to the spatially resolved represents spectroscopic analysis. Consequently, so far has been no over the application of these methods of chemical analysis by means of locally high resolved Spectroscopy reports what constitutes the subject of the present invention.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur spektroskopischen Bildgebung gemäß Anspruch 1 anzugeben.One The first aspect of the present invention is a device for spectroscopic imaging according to claim 1.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren beschrieben, um die Oberfläche der Probe gemäß Anspruch 8 abzubilden.According to one second aspect of the present invention, a method is described around the surface the sample according to claim 8 depict.
In der vorliegenden Erfindung werden örtlich hoch aufgelöste spektroskopische Bilder durch die Verwendung einer Sonde eines Rastersondenmikroskopsystems als Detektor eines Infrarotspektrometers erzeugt. Dies umgeht die Beugungsbegrenzung der konventionellen Infrarotmikroskopie und erzeugt so spektroskopische Bilder, welche die örtliche Auflösung wesentlich verbessern (möglicherweise auf einer Größenskala von einigen zehn Nanometern).In In the present invention, locally highly resolved spectroscopic Images through the use of a probe of a scanning probe microscope system generated as a detector of an infrared spectrometer. This bypasses the Diffraction limit of conventional infrared microscopy and generates so spectroscopic images, which significantly affect the local resolution improve (possibly on a size scale of a few tens of nanometers).
Der Strahl eines Infrarotspektrometers ist auf die Probe gerichtet. Die Probe wird in Abhängigkeit des Absorptiongrades der Infrarotstrahlung aufgeheizt, d.h. die Höhe des resultierenden Temperaturanstiegs eines individuellen Bereichs hängt von der jeweils vorliegenden molekularen Struktur ab (wie auch von der Wellenlänge des Infrarotstrahls). Diese individuellen Temperaturunterschiede werden durch eine miniaturisierte thermische Sonde detektiert und gemessen. Die thermische Sonde ist in ein thermisches Rastersondenmikroskop integriert. Das thermische Rastersondenmikroskop wird dazu verwendet, eine Mehrzahl von Bildern der Oberfläche und von Bereichen unterhalb der Oberfläche zu erzeugen, so dass der Bildkontrast Variationen der Wärmeleitfähigkeit, der Oberflächentopographie und der chemischen Zusammensetzung und weitere Fahreigenschaften des Oberflächenmaterials widerspiegelt.Of the Beam of an infrared spectrometer is directed to the sample. The sample will depend on the Absorption level of the infrared radiation heated, i. the height of the resulting Temperature rise of an individual area depends on of the present molecular structure (as well as of the wavelength the infrared ray). These individual temperature differences are detected and measured by a miniaturized thermal probe. The thermal probe is in a thermal scanning probe microscope integrated. The thermal scanning probe microscope is used to a plurality of images of the surface and of areas below the surface produce, so that the image contrast variations in thermal conductivity, the surface topography and the chemical composition and other driving characteristics of the surface material reflects.
Gegenstand der vorliegenden Erfindungobject of the present invention
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, thermische rastersondenmikroskopische Aufnahmen der Probe zu erzielen, in welchen der Bildkontrast von der absorbierten Wärmemenge im Infrarotbereich (oder weiterer elektromagnetischer Strahlung), die auf die Probe trifft) abhängt, d.h. von der Variation der chemischen Zusammensetzung.One The aim of the present invention is thermal scanning microscopy To obtain images of the sample in which the image contrast of the amount of absorbed heat in the infrared range (or other electromagnetic radiation), that hits the test) i.e. from the variation of the chemical composition.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, individuelle Bereiche der Probe spektroskopisch zu analysieren. Die Bilder können aus Rastersondenaufnahmen ausgesucht werden, die mittels thermischer Sonden oder durch andere Verfahren erzielt wurden.Another object of the present invention is to spectroscopically analyze individual regions of the sample. The images can be selected from raster probe images that obtained by means of thermal probes or by other methods.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die örtliche Variation der thermischen Eigenschaften von den Temperaturvariationen zu trennen, welche auf die Infrarotabsorption zurückzuführen sind, was den Schlüssel zur lokalisierten spektroskopischen Analyse darstellt.One Another object of the present invention is the local Variation of the thermal properties of the temperature variations to separate, which are due to the infrared absorption, what the key for localized spectroscopic analysis.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung miniaturisierter Sonden zur Temperaturmessung zur Bestimmung der Rate, mit der Wärme von einer Probe aufgenommen wird, die einer elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt ist.One Another object of the present invention is the use miniaturized probes for temperature measurement for the determination of Rate, with the heat is picked up by a sample that is an electromagnetic Radiation is exposed.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, dispersive Infrarotmikroskopie mit hoher örtlicher Auflösung durchzuführen, die nicht der Beugungsbegrenzung unterliegt, wobei die verwendete Wellenlänge auf ein ausgewähltes Band innerhalb des Infrarotbereichs des elektromagnetischen Spektrums beschränkt wird.One Another object of the present invention is dispersive Infrared microscopy with high local resolution perform, which is not subject to the diffraction limit, the used wavelength on a selected one Band within the infrared range of the electromagnetic spectrum limited becomes.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Fourier-Transformations-Infrarotmikroskopie bei hoher örtlicher Auflösung auszuführen, welche nicht beugungsbegrenzt ist und für die ungefilterte Breitbandbestrahlung verwendet wird. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine thermische Widerstandssonde anzugeben, die als punktförmige Wärmequelle dient (in Verbindung mit der Temperaturmessfunktion und den in den voranstehend genannten Zielen benannten Funktionen), so dass eine Temperaturmodulation mit hoher Frequenz erzeugt werden kann, die von einem Benutzer dazu verwendet wird, das Materialvolumen, welches spektroskopisch zu analysieren ist, an der jeweils ausgesuchten individuellen Stelle der Oberfläche auszuwählen.One Another object of the present invention is Fourier Transform Infrared Microscopy at high local resolution to execute which is not diffraction limited and for the unfiltered broadband radiation is used. Another one The aim of the present invention is a thermal resistance probe indicate that as punctate heat source is used (in conjunction with the temperature measuring function and in the above named goals), so that a temperature modulation can be generated at a high frequency by a user to do so is used, the material volume, which spectroscopically is to analyze, at the respectively selected individual place the surface select.
Beschreibung der Figurendescription the figures
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG VorrichtungDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Apparatus
Wie
in
Die passive Variante der Probe besteht typischerweise nur aus einem miniaturisierten Thermometer, eine solche wird beispielsweise durch die von Wickramasinghe, Majumdar oder Weaver beschriebene Thermoelement-Sonde realisiert oder diese besteht aus einem Widerstandselement vom Wollaston-Typ, was in der „547-Anmeldung" oder dem „343-Patent" jeweils in Zusammenhang mit dem Passivmodus beschrieben wird.The passive variant of the sample typically consists of only one miniaturized thermometer, such as for example the thermocouple probe described by Wickramasinghe, Majumdar or Weaver realized or consists of a resistance element of the Wollaston type, what is related in the "547 application" or the "343 patent", respectively is described with the passive mode.
Die aktive Variante der Sonde wird sowohl als Thermometer wie auch als Heizelement verwendet. Verwendet wird eine Widerstandssonde vom Wollaston-Typ, die in der „547-Anmeldung" oder dem „343"-Patent beschrieben wird.The active variant of the probe is used both as a thermometer and as Heating element used. A resistance probe of the Wollaston type described in the "547 application" or the "343" patent is used becomes.
Das
verwendete thermische Rastersondenmikroskop
VersuchsdurchführungExperimental Procedure
Eine bevorzugte Variante zur Ausführung der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Bildkontrast aus der gemessenen Variation der Wärmeabsorption im Infrarotbereich oder anderer elektromagnetischer Strahlung, die auf die Probe einwirkt, herzustellen, was ein Indiz für Variationen der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche darstellt. Das thermische Rastersondenmikroskop wird auf der Probe positioniert und die Strahlung wird auf jeden Bereich der Probe fokussiert, der abzubilden ist. Die Temperaturvariation von einem Punkt der Probenoberfläche zu einem anderen wird durch lokale Variation des Absorptionskoeffizienten, der Temperaturleitfähigkeit und der Wärmeleitfähigkeit bestimmt. Die Intensität der einfallenden Strahlung kann mittels einer mechanischen Strahlunterbrechung oder durch weitere Gestaltungen eines Modulators, entsprechend der voranstehend genannten Möglichkeiten, moduliert werden. Die jeweilige Ausführung der passiven thermischen Sonde wird dann in Kontakt zur Probe gebracht und die Kontaktkraft zwischen der Sonde und der Probe mittels einer Regelschleife für die Anziehungskraft eingestellt, was ein übliches Verfahren in der Rasterkraftmikroskopie darstellt. Die thermische Sonde und der IR-Strahl werden dann im Verhältnis zur Probe rasternd bewegt und aus der Differenz des Signals von der Probensonde, die als Thermometer wirkt, und (b) dem Signal der Referenzsonde wird ein Bildkontrast erstellt. In diesem Fall stellen die Rohdaten das Ergebnis einer differenziellen Messung dar. Die genannte Vorrichtung kann ferner dazu verwendet werden, die Rate, mit der die Wärme absorbiert wird, für eine Probe zu messen, die einer elektromagnetischen Bestrahlung ausgesetzt ist.A preferred variant for execution The object of the present invention is to provide an image contrast the measured variation of heat absorption in the infrared or other electromagnetic radiation that interacting with the sample, producing an indication of variations represents the chemical composition of the surface. The thermal Scanning probe microscope is positioned on the sample and the radiation is focused on each area of the sample to be imaged. The temperature variation from one point of the sample surface to one other is determined by local variation of the absorption coefficient, the thermal conductivity and the thermal conductivity certainly. The intensity the incident radiation can be detected by means of a mechanical beam interruption or by further designs of a modulator, according to above mentioned possibilities, modulated become. The respective execution the passive thermal probe is then brought into contact with the sample and the contact force between the probe and the sample by means of a Control loop for the Attraction adjusted, which is a common procedure in atomic force microscopy represents. The thermal probe and the IR beam are then relative to Sample rambling and moving out of the difference of the signal from the Sample probe acting as a thermometer and (b) the reference probe signal a picture contrast is created. In this case, provide the raw data the result of a differential measurement. Said device may also be used to rate the rate at which heat is absorbed is for to measure a sample that has an electromagnetic radiation is exposed.
Ein
Beispiel für
einen solchen Bildkontrast ist in
Die
vorliegende Erfindung kann ferner zur Fourier-Transformations-Infrarot-Mikroskopie bei hoher örtlicher
Auflösung
verwendet werden, die nicht durch das Beugungslimit begrenzt ist.
Für die
FTIR wird eine nicht gefilterte Breitbandbestrahlung verwendet.
Das thermische Rastersondenmikroskop wird über den zu analysierenden Bereich
der Probe positioniert und die Sonde wird mittels einer Kraftregelschleife
in Kontakt mit dieser gebracht. Das Infrarotlicht aus dem Fourier-Transformations-Infrarot-Spektrometer
wird auf den Kontaktpunkt zwischen der Probe und Sonde fokussiert;
wobei der in
Die geringe Größe der thermischen Sonde, die so ausgewählt wird, dass eine kurze thermische Zeitkonstante und eine hohe örtliche Auflösung resultiert, kann in einigen Fällen zu einem im Vergleich zur konventionellen Infrarotspektroskopie relativ geringen Signal-Rausch-Verhältnis führen. In diesen Fällen wird eine Mittelwertbildung aus einer mehrfachen Abrasterung notwendig sein. Jede einzelne Abrasterung ist so schwach, dass der Maximalwert (centerburst) des Interferogramms unterhalb des Rauschpegels liegt, in diesem Fall ist die allgemein zur Mittlung von FTIR-Daten verwendete dynamische Justage (dynamic alignement principle) nutzlos. Jedoch kann auch in dieser Situation eine Mittelwertbildung sukzessiver Abrasterungen durchgeführt werden, unter der Voraussetzung, dass das FTIR-Instrument solchermaßen gestaltet ist, dass die Abrasterung im Verhältnis zu einer absoluten Referenz justiert wird, welche nicht von der Ermittlung des Maximalwerts einer einzelnen Abrasterung abhängt.The small size of the thermal probe, which is selected to result in a short thermal time constant and high local resolution, may in some cases result in a relatively low signal-to-noise ratio compared to conventional infrared spectroscopy. In these cases, averaging from a multiple scan will be necessary. Each individual raster is so weak that the maxburst (centerburst) of the interferogram is below the noise level, in which case the dynamic alignment principle commonly used to averify FTIR data is useless. However, even in this situation, averaging of successive truncations can be performed, provided that the FTIR instrument sol is designed so that the scanning is adjusted in relation to an absolute reference, which does not depend on the determination of the maximum value of a single scan.
Ein
Beispiel für
ein Interferogramm, welches durch dieses Verfahren erzielt wurde,
ist in
Die vorliegende Erfindung kann dazu verwendet werden, spektroskopische Analysen auf einzelnen Bereichen einer Probe durchzuführen, wobei diese mit Hilfe von Rastersondenaufnahmen ausgesucht werden, welche mit der gleichen thermischen Sonde oder einer anderen erzeugt wurden. Die Probe wird mittels eines Rastersondenmikroskops abgebildet, welches mit einem Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer in der voranstehend beschriebenen Art und Weise verbunden ist. Die Sonde wird im Aktivmodus verwendet, so dass zusätzlich zu den topographischen Bildern sowohl nicht modulierte wie modulierte thermische Bilder erzeugt werden, die es erlauben, unterschiedliche chemische oder morphologische Komponenten zu unterscheiden. Die Sonde wird dann mittels Computersteuerung, wie in der „547-Anmeldung" beschrieben, an den Punkt von Interesse zur Durchführung von Infrarotmessungen zurückgeführt, welche wie in (3) beschrieben durchgeführt werden. In diesem Fall ist die Ortsauflösung des erzielten Bilds von der Ausdehnung der Sondenspitze abhängig sowie von der Reaktionszeitkonstante der Sonde, der thermischen Diffusionslänge der Probe, der optischen Absorptionstiefe der Probe und der Modulationsfrequenz des Interferometers.The The present invention can be used to spectroscopic Perform analyzes on individual areas of a sample, these be selected with the help of scanning probe recordings, which with the same thermal probe or another were produced. The sample is imaged by means of a scanning probe microscope, which with a Fourier transform infrared spectrometer connected in the manner described above. The Probe is used in active mode, so in addition to the topographic Images both unmodulated and modulated thermal images be generated, which allow different chemical or to distinguish morphological components. The probe will then by computer control as described in the "547 Application" attributed the point of interest for performing infrared measurements, which performed as described in (3) become. In this case, the spatial resolution of the image obtained is the extent of the probe tip dependent as well as the reaction time constant the probe, the thermal diffusion length of the sample, the optical Absorption depth of the sample and the modulation frequency of the interferometer.
Die Temperaturempfindlichkeit der thermischen Rastersonden ist höher als 10 mK. Die berechneten Werte des Temperaturanstiegs bei der für die vorliegenden Erfindung herrschenden experimentellen Bedingungen übersteigt diesen Wert in einer Mehrzahl unterschiedlicher Fälle von Interesse, die im Anhang A zusammengefasst sind. Für diese Berechnungen wurde der Wert des in der Praxis erzielbaren Strahlungsflusses für den Beleuchtungsstrahl berücksichtigt und sie beziehen sich auf Proben, deren thermische und adsorptive Eigenschaften typisch für eine Vielzahl von Polymermaterialien sind. Berücksichtigt sind Fälle, in welchen der oberflächennahe Bereich der Probe (i) schwach wärmeleitfähig und optisch undurchlässig ist, (ii) schwach wärmeleitfähig und entweder optisch transparent oder optisch undurchsichtig, aber photothermisch transparent ist; (iii) optisch transparent und gut wärmeleitfähig ist.The Temperature sensitivity of the thermal scanning probes is higher than 10 mK. The calculated values of the temperature rise at the present Invention exceeds prevailing experimental conditions this value in a plurality of different cases of Interest, which are summarized in Annex A. For this Calculations became the value of the radiation flux achievable in practice for the Lighting beam considered and they refer to samples whose thermal and adsorptive Characteristics typical of a variety of polymeric materials. Considered are cases in which of the near-surface Area of the sample (i) weakly thermally conductive and optically impermeable is, (ii) weakly thermally conductive and either optically transparent or optically opaque, but photothermic is transparent; (iii) is optically transparent and has good thermal conductivity.
Eine weitere Art und Weise zur Ausführung der Erfindung besteht darin, eine thermische Widerstandssonde zur Verfügung zu stellen, die als punktförmige Wärmequelle und zusätzlich zur Bestimmung der Temperatur und zur Ausführung der voranstehend genannten Zielsetzungen geeignet ist. Dies erzeugt die hochfrequente Temperaturmodulation, die notwendig ist, um (a) es dem Benutzer zu ermöglichen, dass spektroskopisch zu analysierende Material an jedem der individuell ausgesuchten Bereiche auszuwählen, und (b) die modulierte thermische Bildgebung dazu zu verwenden, die lokale Variation der Wärmeleitfähigkeit zu bestimmen. Dies erlaubt es, örtliche Variationen der thermischen Eigenschaften von lokalen Temperaturvariationen, die mit Unterschieden in der Infrarotabsorption verbunden sind, zu trennen, was den Schlüssel zur lokalisierten spektroskopischen Analyse darstellt.A Another way to execute the Invention is to provide a thermal resistance probe available pose as punctate heat source and additionally to determine the temperature and to carry out the above Objectives is suitable. This generates the high-frequency temperature modulation, the necessary to (a) allow the user to do so spectroscopically material to be analyzed on each of the individually selected Select areas and (b) use the modulated thermal imaging to the local variation of thermal conductivity to determine. This allows local Variations of the thermal properties of local temperature variations, associated with differences in infrared absorption, to separate what's the key for localized spectroscopic analysis.
So ist zu verstehen, dass wie in der „547-Anmeldung" und weiteren Publikationen beschrieben, die Tiefe innerer Bereiche unterhalb der Oberfläche, welche zur Erzielung eines Bildkontrasts bei der thermischen Rastersondenmikroskopie beitragen, durch die Verwendung der Temperaturmodulation bestimmt werden kann. Die Tiefe ist proportional zur Quadratwurzel des Verhältnisses der Wärmeleitfähigkeit zur Modulationsfrequenz.So It should be understood that as in the "547 Application" and other publications described the depth of interior areas below the surface, which to obtain an image contrast in thermal scanning probe microscopy contribute, be determined by the use of temperature modulation can. The depth is proportional to the square root of the ratio the thermal conductivity to the modulation frequency.
Die vorliegende Erfindung kann ferner mit den Techniken der modulierten thermischen Analyse, die durch die „547-Anmeldung" offenbart werden, verbunden werden, um chemische Komponenten oder Phasen an oder in der Nähe der Oberfläche des Materials zu bestimmen.The The present invention may be further modulated with the techniques of thermal analysis disclosed by the "547 application" Be to chemical components or phases at or near the surface of the material to determine.
Die
vorliegende Erfindung kann entweder im Doppelstrahlmodus – wie in
ANHANG AAPPENDIX A
- (siehe D.W. van Krevelen „Properties of Polymers", Elsevier 1990) Für die Berechnungen wurde angenommen, dass das Material die Materialeigenschaften von Polyethylen aufweist.(see D.W. van Krevelen "Properties of Polymers", Elsevier 1990) For the Calculations were assumed that the material's material properties of polyethylene.
Materialparameter:Material parameters:
- Wärmeleitfähigkeit: k = 0,15 Wm–1 K–1 Thermal conductivity: k = 0.15 Wm -1 K -1
- Dichte × Wärmekapazität: ρCp = 106 Jm–3 °K–1 Density x heat capacity: ρC p = 10 6 Jm -3 ° K -1
- Diffusionskonstante: D = k/(ρCp) = 1,6 × 10–7 thermische Diffusionslänge μ mit μ2 = D/(πν), wobei ν die Frequenz darstellt.Diffusion constant: D = k / (ρC p ) = 1.6 × 10 -7 thermal diffusion length μ with μ 2 = D / (πν), where ν represents the frequency.
Optische
Absorptionslänge
für das
IR innerhalb eines typischen Absorptionsbands:
Iβ =
2,5 μm (der
Absorptionskoeffizient von = 4 × 105 m–1 kann von einer „Kante" zur anderen innerhalb
von zwei Größenordnungen
variieren. Für
sichtbares Licht gilt: Iβ = 10–4.Optical absorption length for the IR within a typical absorption band:
I β = 2.5 μm (the absorption coefficient of = 4 × 10 5 m -1 can vary within two orders of magnitude from one "edge" to another.) For visible light: I β = 10 -4 .
- Ausgewähltes IR-Band (Δλ): 200 nm.selected IR band (Δλ): 200 nm.
- Dicke der oberflächennahen Schicht von Interesse: zs = entweder Filmdicke oder das voranstehend für makroskopische Proben genannte μ.Thickness of the near-surface layer of interest: z s = either film thickness or μ mentioned above for macroscopic samples.
- Ausgeleuchteter Bereich der Probe: 1 mm2 Illuminated area of the sample: 1 mm 2
- Leistung der Quelle: 100 mW Power of the source: 100 mW
- Leistung pro nm des Absorptionsbandes: 0,7 × 10–6 (mit den zugrunde liegenden Verhältnis R = 1,4 × 104)Power per nm of the absorption band: 0.7 × 10 -6 (with the underlying ratio R = 1.4 × 10 4 )
- Bestrahlungsstärke: I0 = 1 × 105 Wm–2 Irradiance: I 0 = 1 × 10 5 Wm -2
- Bestrahlungsstärke pro nm des Absorptionsbands: I1 = I0/R = 7Irradiance per nm of the absorption band: I 1 = I 0 / R = 7
- Bestrahlungsstärke für ein Band mit einer Weite von 200 nm: I2 = I1 × 200 = 1400 Wm–2 Irradiance for a band with a width of 200 nm: I 2 = I 1 × 200 = 1400 Wm -2
Es wird ein einfaches theoretisches Modell verwendet und Beispiele des erwarteten Temperaturanstiegs quantitativ bestimmt, wobei dessen Größenordnung abgeschätzt wird. Im Folgenden werden numerisch kleine Werte weggelassen:
- 1. Probe mit schlechter Wärmeleitfähigkeit, die optisch undurchsichtig
ist (Rosencwaig's
Fall 2b: μ < zs, μ > Iβ < zs): Beispiel: Probe mit schlechter Wärmeleitfähigkeit:variierend mit
Frequenz - 2. Probe mit schlechter Wärmeleitfähigkeit
(μ < zs),
die entweder optisch transparent ist (Rosencwaig's Fall 1c: Iβ > zs)
oder optisch undurchsichtig, jedoch photothermisch transparent ist
(Rosencwaig's Fall
2c: μ < Iβ): Beispiel: makroskopische Probe, Dünnschicht mit ≤ 2 μm:variierend mit
Frequenz - 3. Probe, die optisch transparent und gut wärmeleitfähig ist (Rosencwaig's Fall 1a und 1b:
Iβ > zs, μ > zs): Probe: Dünnschicht mit 100 nmvariierend mit
Frequenz
- 1. Sample with poor thermal conductivity, which is optically opaque (Rosencwaig's case 2b: μ <z s , μ> I β <z s ): Example: Sample with poor thermal conductivity:varying with
frequency - 2. Sample with poor thermal conductivity (μ <z s ), which is either optically transparent (Rosencwaig's case 1c: I β > z s ) or optically opaque but photothermally transparent (Rosencwaig's case 2c: μ <I β ): Example: macroscopic sample, thin film with ≤ 2 μm:varying with
frequency - 3. Sample which is optically transparent and has good thermal conductivity (Rosencwaig's case 1a and 1b: I β > z s , μ> z s ): Sample: thin layer of 100 nmvarying with
frequency
Claims (19)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US6355897P | 1997-10-28 | 1997-10-28 | |
| US63558P | 1997-10-28 | ||
| PCT/GB1998/003184 WO1999022226A1 (en) | 1997-10-28 | 1998-10-26 | Method and apparatus for high spatial resolution spectroscopic microscopy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69835803D1 DE69835803D1 (en) | 2006-10-19 |
| DE69835803T2 true DE69835803T2 (en) | 2007-09-13 |
Family
ID=22050017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69835803T Expired - Lifetime DE69835803T2 (en) | 1997-10-28 | 1998-10-26 | METHOD AND DEVICE FOR SPECTROSCOPIC MICROSCOPY WITH HIGH LOCAL RESOLUTION |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6260997B1 (en) |
| EP (1) | EP0948741B1 (en) |
| JP (1) | JP4065336B2 (en) |
| DE (1) | DE69835803T2 (en) |
| WO (1) | WO1999022226A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102021127596A1 (en) | 2021-10-22 | 2023-04-27 | Linseis Messgeräte Gesellschaft mit beschränkter Haftung | thermal conductivity meter |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6748334B1 (en) * | 1999-12-06 | 2004-06-08 | Jorge E. Perez | Specialty gas analysis system |
| US7366704B2 (en) * | 2001-06-28 | 2008-04-29 | Waters Investments, Limited | System and method for deconvoluting the effect of topography on scanning probe microscopy measurements |
| US20040105485A1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-06-03 | Unaxis Usa, Inc. | Temperature compensation for acousto-optc devices |
| US7023622B2 (en) * | 2002-08-06 | 2006-04-04 | Dmetrix, Inc. | Miniature microscope objective lens |
| US7113651B2 (en) * | 2002-11-20 | 2006-09-26 | Dmetrix, Inc. | Multi-spectral miniature microscope array |
| EP1422518A1 (en) * | 2002-11-20 | 2004-05-26 | Communaute Europeenne | Method and system for measuring the thermal diffusivity |
| EP1649265A1 (en) * | 2003-07-28 | 2006-04-26 | Symyx Technologies, Inc. | Parallel infrared spectroscopy apparatus and method |
| US20060222047A1 (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-05 | Michael Reading | Method and apparatus for localized infrared spectrocopy and micro-tomography using a combination of thermal expansion and temperature change measurements |
| WO2007145233A1 (en) * | 2006-06-13 | 2007-12-21 | Nikon Corporation | Microscope device |
| US8402819B2 (en) * | 2007-05-15 | 2013-03-26 | Anasys Instruments, Inc. | High frequency deflection measurement of IR absorption |
| CN102084431B (en) * | 2008-06-06 | 2014-07-02 | 因菲尼泰西马有限公司 | Probe detection system |
| US7977636B2 (en) * | 2008-08-12 | 2011-07-12 | Anasys Instruments, Inc. | Infrared imaging using thermal radiation from a scanning probe tip |
| WO2011007168A2 (en) | 2009-07-13 | 2011-01-20 | Voak, Graham | Microspectroscopy apparatus and method |
| US8823802B2 (en) * | 2009-10-15 | 2014-09-02 | University Of South Carolina | Multi-mode imaging in the thermal infrared for chemical contrast enhancement |
| US10816492B2 (en) | 2012-01-31 | 2020-10-27 | Regents Of The University Of Minnesota | Lateral flow assays with thermal contrast readers |
| US10725033B2 (en) | 2012-01-31 | 2020-07-28 | Regents Of The University Of Minnesota | Lateral flow assays with thermal contrast readers |
| WO2014042771A2 (en) * | 2012-07-28 | 2014-03-20 | Harvard Bioscience, Inc. | Analytical methods |
| WO2014138660A1 (en) | 2013-03-08 | 2014-09-12 | Bruker Nano, Inc. | Method and apparatus of physical property measurement using a probe-based nano-localized light source |
| US9885147B2 (en) | 2015-04-24 | 2018-02-06 | University Of South Carolina | Reproducible sample preparation method for quantitative stain detection |
| US10041866B2 (en) | 2015-04-24 | 2018-08-07 | University Of South Carolina | Reproducible sample preparation method for quantitative stain detection |
| IT201700081124A1 (en) * | 2017-07-21 | 2019-01-21 | Andrea Martinelli | INSTRUMENT FOR SPECTROSCOPIC ANALYSIS IN TEMPERATURE MODULATION |
| DE102019203562B4 (en) * | 2019-03-15 | 2022-11-03 | Bruker Optics Gmbh & Co. Kg | Method for determining a correction quantity function and method for generating a frequency-corrected hyperspectral image |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4956538A (en) * | 1988-09-09 | 1990-09-11 | Texas Instruments, Incorporated | Method and apparatus for real-time wafer temperature measurement using infrared pyrometry in advanced lamp-heated rapid thermal processors |
| US4941753A (en) * | 1989-04-07 | 1990-07-17 | International Business Machines Corp. | Absorption microscopy and/or spectroscopy with scanning tunneling microscopy control |
| US5185572A (en) * | 1989-09-28 | 1993-02-09 | Olympus Optical Co., Ltd. | Scanning tunneling potentio-spectroscopic microscope and a data detecting method |
| US5270214A (en) * | 1990-05-30 | 1993-12-14 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for sequencing DNA base pairs |
| US5156461A (en) * | 1991-05-17 | 1992-10-20 | Texas Instruments Incorporated | Multi-point pyrometry with real-time surface emissivity compensation |
| US5198667A (en) * | 1991-12-20 | 1993-03-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and apparatus for performing scanning tunneling optical absorption spectroscopy |
| US5248199A (en) * | 1992-03-02 | 1993-09-28 | Ta Instruments, Inc. | Method and apparatus for spatially resolved modulated differential analysis |
| USRE36529E (en) * | 1992-03-06 | 2000-01-25 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Spectroscopic imaging device employing imaging quality spectral filters |
| JPH0694605A (en) * | 1992-07-06 | 1994-04-08 | General Electric Co <Ge> | Spectral photographing device using pulse electromagnetic wave source and interferometer |
| JP3010459B2 (en) * | 1992-08-03 | 2000-02-21 | 松下電器産業株式会社 | Temperature distribution measuring device and human body detection system |
| US5441343A (en) * | 1993-09-27 | 1995-08-15 | Topometrix Corporation | Thermal sensing scanning probe microscope and method for measurement of thermal parameters of a specimen |
| US5755511A (en) * | 1994-12-19 | 1998-05-26 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for measuring substrate temperatures |
| JPH08254542A (en) * | 1995-01-09 | 1996-10-01 | Texas Instr Inc <Ti> | Method and equipment to identify sample at nanometer scale and to decide property |
| US5606413A (en) * | 1995-01-19 | 1997-02-25 | Northrop Grumman Corporation | Real time spectroscopic imaging system and method |
| US5602820A (en) * | 1995-08-24 | 1997-02-11 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for mass data storage |
| US6072180A (en) * | 1995-10-17 | 2000-06-06 | Optiscan Biomedical Corporation | Non-invasive infrared absorption spectrometer for the generation and capture of thermal gradient spectra from living tissue |
| US6095679A (en) * | 1996-04-22 | 2000-08-01 | Ta Instruments | Method and apparatus for performing localized thermal analysis and sub-surface imaging by scanning thermal microscopy |
| US5923036A (en) * | 1997-02-11 | 1999-07-13 | Bruker Instruments, Inc. | Spatially-multiplexed imaging microscope |
-
1998
- 1998-10-23 US US09/178,349 patent/US6260997B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-26 EP EP98950191A patent/EP0948741B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-26 WO PCT/GB1998/003184 patent/WO1999022226A1/en not_active Ceased
- 1998-10-26 DE DE69835803T patent/DE69835803T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-26 JP JP52350899A patent/JP4065336B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102021127596A1 (en) | 2021-10-22 | 2023-04-27 | Linseis Messgeräte Gesellschaft mit beschränkter Haftung | thermal conductivity meter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1999022226A1 (en) | 1999-05-06 |
| US6260997B1 (en) | 2001-07-17 |
| EP0948741A1 (en) | 1999-10-13 |
| DE69835803D1 (en) | 2006-10-19 |
| JP4065336B2 (en) | 2008-03-26 |
| JP2001507464A (en) | 2001-06-05 |
| EP0948741B1 (en) | 2006-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69835803T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR SPECTROSCOPIC MICROSCOPY WITH HIGH LOCAL RESOLUTION | |
| US7615738B2 (en) | Scanning probe microscope assembly and method for making spectrophotometric, near-field, and scanning probe measurements | |
| DE19900114B4 (en) | Method and device for the simultaneous determination of at least two material properties of a sample surface, including the adhesion, the friction, the surface topography and the elasticity and rigidity | |
| US6515277B1 (en) | Scanning probe microscope assembly and method for making confocal, spectrophotometric, near-field, and scanning probe measurements and associated images | |
| DE69333104T2 (en) | Method and device for modulated differential analysis with spatial resolution | |
| US8646110B1 (en) | Method to obtain absorption spectra from near-field infrared scattering using homodyne detection | |
| DE69019412T2 (en) | Absorption microscopy and / or spectroscopy with scanning microscopy control. | |
| US7498564B2 (en) | Resonant scanning near-field optical microscope | |
| EP2972418B1 (en) | Chemical nano-identification of a sample using normalized near-field spectroscopy | |
| US5060248A (en) | Scanning analysis and imaging system with modulated electro-magnetic energy source | |
| HK1251034A1 (en) | Chemical nano-identification of a sample using normalized near-field spectroscopy | |
| DE60201887T2 (en) | near-field | |
| US20060222047A1 (en) | Method and apparatus for localized infrared spectrocopy and micro-tomography using a combination of thermal expansion and temperature change measurements | |
| DE10228123B4 (en) | Methods and apparatus for detecting near-field optical interaction signals | |
| DE69625292T2 (en) | Near field interferometric apparatus and method | |
| Grisedale et al. | Development of photothermal FTIR microspectroscopy as a novel means of spatially identifying amorphous and crystalline salbutamol sulfate on composite surfaces | |
| DE102005029823B4 (en) | Method and apparatus for depth-resolved near-field microscopy | |
| Klapetek | Scanning probe microscopy characterization of optical thin films | |
| Danilov et al. | Nanoscale analytics with AFM probe-assisted techniques | |
| Surtchev et al. | Characterization of materials with a combined AFM/Raman microscope | |
| TW202601117A (en) | Atomic force microscope based infrared spectroscopy with multiple laser pulse repetition rate excitation and optional force volume operation | |
| DE10219449A1 (en) | Non-destructive contact-free determination of a hardness profile, especially for an energy absorbing solid body, whereby energetic radiation is applied to the surface and number of phase or intensity profiles determined |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition |